广西高三数学 试题精选分类汇编9 圆锥曲线(1) 理 人教版
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广西省2013届高三理科数学试题精选(6年高考(大纲版)+2年模拟)分类汇编9:圆锥曲线(1)一、选择题1 .(广西南宁二中2012届高三3月模拟考试数学(理)试题)如图,过双曲线2211625x y -=的左焦点F 引圆2216x y +=的切线,切点为T,延长FT 交双曲线右支于P 点,若M 为线段FP 的中点,O 为坐标原点,则|M O|—|MT|= ( )A .1B .32C .54D .2【答案】A2 .(2007年普通高等学校招生全国统一考试理科数学试卷及答案-全国2)设F 为抛物线24y x =的焦点,A B C ,,为该抛物线上三点,若FA FB FC ++=0u u u r u u u r u u u r ,则FA FB FC ++=u u u r u u u r u u u r( )A .9B .6C .4D .3【答案】B3 .(2007年高考数学全国I 理科)已知双曲线的离心率为2,焦点是(4,0)-,(4,0),则双曲线方程为( )A .221412x y -=B .221124x y -=C .221106x y -=D .221610x y -=【答案】已知双曲线的离心率为2,焦点是(4,0)-,(4,0),则c =4,a =2,212b =,双曲线方程为221412x y -=,选 ( )A .4 .(2012年高考(大纲理))椭圆的中心在原点,焦距为4,一条准线为4x =-,则该椭圆的方程为( )A .2211612x y += B .221168x y += C .22184x y += D .221124x y +=【答案】C5 .(2009全国2理)已知双曲线2222:1(y C a a bχ-=>0,b >0)的右焦点为F,过F 且斜率为3的直线交C 于( ) A .B 两点,若4AF FB =,则C 的离心率为 ( )A .65B .75C .85D .95【答案】A6 .(2012年高考(大纲理))已知12,F F 为双曲线22:2C x y -=的左右焦点,点P 在C 上,12||2||PF PF =,则12cos F PF ∠= ( )A .14 B .35C .34D .45【答案】C7 .(广西南宁市2013届高三第二次诊断测试数学(理)试题)若双曲线-mx 2y 2=4(m>0)的焦距为8,则它的离心率为 ( )A .332 B .2C .15D .15154 【答案】A8 .(2008全国2理)设1a >,则双曲线22221(1)x y a a -=+的离心率e 的取值范围是 ( )A .(22),B .(25),C .(25),D .(25),【答案】B 222222)11(1)1()(a aa a a c e ++=++==,因为a 1是减函数,所以当1a >时 110<<a,所以522<<e ,即52<<e 9 .(2009年普通高等学校招生全国统一考试数学卷(全国Ⅰ理))已知椭圆22:12x C y +=的右焦点为F ,右准线为l ,点A l ∈,线段AF 交C 于点B ,若3FA FB =u u u r u u u r ,则||AF u u u u r=( )A .2B .2C .3D .3【答案】解:过点B 作BM l ⊥于M,并设右准线l 与X 轴的交点为N,易知FN=1.由题意3FA FB =u u u r u u u r,故2||3BM =.又由椭圆的第二定义,得222||233BF =⋅=||2AF ∴=.故选A10.(2009年普通高等学校招生全国统一考试数学卷(全国Ⅰ理))设双曲线22221x y a b-=(a>0,b>0)的渐近线与抛物线y=x 2+1相切,则该双曲线的离心率等于 ( )A .3B .2C .5D .6【答案】C 解:设切点00(,)P x y ,则切线的斜率为0'0|2x x yx ==.由题意有002y x x =又2001y x =+ 解得: 2201,2,1()5b bx e a a=∴==+=. 11.(2007年高考数学全国I 理科)抛物线24y x =的焦点为F ,准线为l ,经过F 3物线在x 轴上方的部分相交于点A ,AK l ⊥,垂足为K ,则△AKF 的面积是 ( )A .4B .33C .43D .8【答案】抛物线24y x =的焦点F (1,0),准线为l :1x =-,经过F 3的直线3(1)y x =-与抛物线在x 轴上方的部分相交于点A (3,23),AK l ⊥,垂足为K (-1,23),∴ △AKF 的面积是43,选C .12.(广西南宁市2012届高三第一次适应性测试数学(理)试题)已知F 是抛物线2y x =的焦点,A,B 是该抛物线上的两点,若||||3AF BF +=,则线段AB 的中点到y 轴的距离为 ( )A .34B .1C .74D .54【答案】D 13.(广西陆川县中学2012年春季期高三第一次模拟数学试题(理科)2012年5月7日 )已知抛物线224y x =,椭圆2222(2)(6)14y x a a --+=-,若抛物线与椭圆有公共点,则椭圆的离心率最大为 ( ) A 2B .13C .12D .14【答案】B 解析:若椭圆的离心率最大,则椭圆的长轴最小,抛物线上的点到两个焦点的距离和最小,12(6,0),(6,4)F F 为焦点,过(6,4)向抛物线的准线作垂线,垂足为H ,||12FH =,所以离心率最大为13. 二、填空题14.(2010年高考(全国理1))已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C于点D ,且BF 2FD =uu r uu r,则C 的离心率为______________.【答案】2315.(2008全国1理科)已知抛物线21y ax =-的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为____________.【答案】2.16.(广西武鸣高中2012届高三第二次模拟考试数学(理)试题)设F 为抛物线241x y -=的焦点,与抛物线相切于点)4,4(--P 的直线l 与x 轴的交点为Q ,则PQF ∠的值是____★____. 【答案】2π17.(2011年高考(理))已知1F 、2F 分别为双曲线C:221927x y -=的左、右焦点,点A C ∈,点M 的坐标为(2,0),AM 为12F AF ∠的平分线.则2||AF =________.【答案】618.(广西南宁市2012届高三第二次适应性测试数学(理)试题)椭圆的右焦点为F.其右准线与x 轴的交点为A,若在拥圆上存在点P 满足线段AP 的垂直平分线过点F,則椭圆离心率的取值范围是_________.【答案】1[,1)219.(2010全国理2)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的准线为l ,过(1,0)M 且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B .若AM MB =u u u u r u u u r,则p =_________.【答案】220.(广西南宁市2012届高三第一次适应性测试数学(理)试题)已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的右焦点为F,右准线为l ,离心率为54e =,过y 轴上一点A(0,b)作AM ⊥l ,垂足为M,则直线FM 的斜率为__________. 【答案】53-21.(2008全国1理科)在ABC △中,AB BC =,7cos 18B =-.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e =___________. 【答案】38. 三、解答题 22.(2012年高考(大纲理))(注意:在试卷上....作答无效....)已知抛物线2:(1)C y x =+与圆2221:(1)()(0)2M x y r r -+-=> 有一个公共点A ,且在A 处两曲线的切线为同一直线l . (1)求r ;(2)设m 、n 是异于l 且与C 及M 都相切的两条直线,m 、n 的交点为D ,求D 到l 的距离. 【答案】解:(1)设200(,(1))A x x +,对2(1)y x x ==+求导得2(1)y x '=+,故直线l 的斜率02(1)k x =+,当01x =时,不合题意,所心01x ≠圆心为1(1,)2M ,MA 的斜率2001(1)21x k x +-'=-由l MA ⊥知1kk '=-,即20001(1)22(1)11x x x +-+⨯=--,解得00x =,故(0,1)A所以||r MA ===(2)设2(,(1))a a +为C 上一点,则在该点处的切线方程为2(1)2(1)()y a a x a -+=+-即22(1)1y a x a =+-+若该直线与圆M 相切,则圆心M,=,化简可得22(46)0a a a --=求解可得0120,22a a a ===-抛物线C 在点2(,(1))(0,1,2)i i a a i +=处的切线分别为,,l m n ,其方程分别为21y x =+① 2112(1)1y a x a =+-+② 2222(1)1y a x a =+-+③②-③得1222a a x +==,将2x =代入②得1y =-,故(2,1)D - 所以D 到直线l的距离为d ==法二:(Ⅰ)设00(,),A x y 对于抛物线C 的切线方程为0(1)(1)2y y x x +=++①; 对于圆M 的切线方程为 20011(1)(1)()()22x x y y r --+--=②.DB2B 1A OyxM因为①②是共点公切线,00012(1)12x x y -∴+=--(斜率相等),结合200(1)y x =+.解之得(0,1)A .代入②得52r =.(Ⅱ)数形结合知,抛物线C 与圆M 应有三条公切线(如图). 由(Ⅰ)知,公切线l 方程为:210x y -+=.今设另两公切线,m n 与抛物线C 切于点2(,(1)) (0,1,2)i i i B x x x i +≠=,则切线方程为22(1)(1)(1)2(1)102i i i i y x x x x x y x ++=+++--+=即.又直线,m n 与M 相切应有221|2(1)11|5224(1)1i i i x x x +⨯--+=++,0i x ≠Q 整理得2460i i x x --= 记211:2(1)10m x x y x +--+=,222:2(1)10n x x y x +--+=.则124x x +=联立m n 与的方程得(2,1)D -.故(2,1)D -到l 的距离为|22(1)1|6555d ⨯--+==. 23.(广西南宁二中2012届高三3月模拟考试数学(理)试题)设F(1,0),点M 在x 轴上,点P 在y 轴上,且2,.MN MP PM PF =⊥u u u u r u u u r u u u u r u u u r(1)当点P 在y 轴上运动时,求点N 的轨迹C 的方程;(2)设112233(,),(,),(,)A x y B x y D x y 是曲线C 上的点,且||,||,||AF BF DF u u u r u u u r u u u r成等差数列,当AD 的垂直平分线与x 轴交于点E(3,0)时,求点B 的坐标.【答案】解:(1)设(,)N x y ,则由2MN MP =u u u u r u u u r得P 为MN 的中点,所以)2,0(),0,(y P x M -又,0PM PF PM PF ⊥∴⋅=u u u u r u u u r u u u u r u u u r ,,1,22y y PM x PF ⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u u ru u u r , 24(0)y x x ∴=≠(2)由(1)知(1,0)F 为曲线C 的焦点,由抛物线定义知抛物线上任一点000(,)P x y 到F 的距离等于其到准线的距离,即002pP F x =+ 故123,,222p p pAF x BF x DF x =+=+=+u u u r u u u r u u u r ,又,,AF BF DF u u u r u u u r u u u r 成等差数列得1322x x x += 直线AD 的斜率312123131313444y y y y y y x x y y K AD +=--=--=AD 的中垂线方程为)3(431-+-=x y y y 又AD 的中点1313,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭在直线上,代入上式,得132112x x x +=⇒= 故所求点B 的坐标为()1,2±24.(2007年高考数学全国I 理科)已知椭圆22132x y +=的左右焦点分别为1F 、2F ,过1F 的直线交椭圆于B 、D 两点,过2F 的直线交椭圆于A 、C 两点,且AC BD ⊥,垂足为P(Ⅰ)设P 点的坐标为00(,)x y ,证明:2200132x y +<;(Ⅱ)求四边形ABCD 的面积的最小值. 【答案】证明:(Ⅰ)椭圆的半焦距321c =-=由AC BD ⊥知点P 在以线段12F F 为直径的圆上,故22001x y +=,所以,222200021132222y x y x ++=<≤.(Ⅱ)(ⅰ)当BD 的斜率k 存在且0k ≠时,BD 的方程为(1)y k x =+,代入椭圆方程22132x y +=,并化简得2222(32)6360k x k x k +++-=. 设11()B x y ,,22()D x y ,,则2122632k x x k +=-+,21223632k x x k -=+ 222212221243(1)1(1)()4k BD k x x k x x x x +⎡⎤=+-=++-=⎣⎦g g ;因为AC 与BC 相交于点P ,且AC 的斜率为1k-, 所以,222143143(1)132k k AC k⎫+⎪+⎝⎭==⨯+. 四边形ABCD 的面积222222222124(1)(1)962(32)(23)25(32)(23)2k k S BD AC k k k k +24+===++⎡⎤+++⎢⎥⎣⎦g ≥. 当21k =时,上式取等号.(ⅱ)当BD 的斜率0k =或斜率不存在时,四边形ABCD 的面积4S =. 综上,四边形ABCD 的面积的最小值为9625. 25.(2008全国2理)设椭圆中心在坐标原点,(20)(01)A B ,,,是它的两个顶点,直线)0(>=k kx y 与AB相交于点D ,与椭圆相交于E 、F 两点.(Ⅰ)若6ED DF =u u u r u u u r,求k 的值;(Ⅱ)求四边形AEBF 面积的最大值.【答案】(Ⅰ)解:依题设得椭圆的方程为2214x y +=,直线AB EF ,的方程分别为22x y +=,(0)y kx k => 如图,设001122()()()D x kx E x kx F x kx ,,,,,,其中12x x <,且12x x ,满足方程22(14)4k x +=,故21x x =-=.①由6ED DF =u u u r u u u r 知01206()x x x x -=-,得021215(6)77x x x x =+==;由D 在AB 上知0022x kx +=,得0212x k=+.所以212k =+, [ 化简得2242560k k -+=, 解得23k =或38k = (Ⅱ)解法一:根据点到直线的距离公式和①式知,点E F ,到AB 的距离分别为1h2h又AB==,所以四边形AEBF的面积为121()2S AB h h=+12===≤当21k=,即当12k=时,上式取等号.所以S的最大值为解法二:由题设,1BO=,2AO=.设11y kx=,22y kx=,由①得2x>,21y y=->,故四边形AEBF的面积为BEF AEFS S S=+△△222x y=+===当222x y=时,上式取等号.所以S的最大值为26.(广西陆川县中学2012年春季期高三第一次模拟数学试题(理科)2012年5月7日)已知椭圆22221(0)x ya ba b+=>>的右焦点为(3,0)F,离心率为e.(1)若12e =,求椭圆的方程; (2)设,A B 是椭圆上关于原点对称的两点,且点A 在第一象限,,M N 分别为线段,AF BF 的中点.若坐标原点O 在以为MN 直径的圆上,且2322e <≤,求点A 的横坐标的取值范围. 【答案】解:(1)由题意得3612c a c a =⎧⎪⇒=⎨=⎪⎩,结合222a b c =+,解得2236,27a b ==,所以,椭圆的方程为2213627x y +=(2)依题意,OM ON ⊥,易知,四边形OMFN 为矩形,所以3MN OF c === 又1//,,2MM AB A B =关于原点对称的两点,所以3OA =,设(,)A x y ,则 22222219x y ab x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,结合222a b c =+,解得4242181299a a x a a -+==-+ 因为2322e <≤,所以22332,1218a a ≤<≤< 所以2(0,8]x ∈,又在第一象限,即(0,22]x ∈.(此题也可用0OM ON ⋅=u u u u r u u u r 或0FA BF ⋅=u u u r u u u r)27.(广西南宁市2012届高三第三次适应性测试数学(理)试题)已知F 、F '分别是椭圆221:171617C x y +=的上、下焦点,直线1l 过点F '且垂直于椭圆长轴,动直线2l 垂直1l 于点G ,线段GF 的垂直平分线交2l 于点H ,点H 的轨迹为2C .(Ⅰ)求轨迹2C 的方程;(Ⅱ)若动点P 在直线02:=--y x l 上运动,且过点P 作轨迹2C 的两条切线PA 、PB,切点为A 、B.试猜想PFA ∠与PFB ∠的大小关系,并证明你的结论的正确性.【答案】28.(广西百所高中2013届高三第三届联考试题数学理 )已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为63,F 为椭圆的右焦点,M 、N 两点在椭圆C 上,且(0)MF FN λλ=>u u u r u u u r ,定点A(-4,0).(1)求证:当λ=1时,MN AF ⊥u u u u r u u u r;(2)若当1061,3AM AN λ=⋅=u u u u r u u u r 时有,求椭圆C 的方程.【答案】29.(广西武鸣高中2012届高三第二次模拟考试数学(理)试题)已知)0,2(1-F ,)0,2(2F ,点P 满足2||||21=-PF PF ,记点P 的轨迹为S ,过点2F 作直线l 与轨迹S 交于Q P ,两点,过Q P ,作直线21=x 的垂线PA 、QB ,垂足分别为B A ,,记||||BQ AP =λ. (1)求轨迹S 的方程;(2)设点)0,1(-M ,求证:当λ取最小值时,PQM ∆的面积为9.【答案】解:(1)由|PF 1|-|PF 2|=2<|F 1F 2|知,点P 的轨迹S 是以F 1、F 2为焦点的双曲线右支. 由c =2,2a =2,∴b 2=3.故轨迹S 的方程为x 2-y23=1 (x ≥1)(2)当直线l 的斜率存在时,设直线方程为y =k (x -2),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),与双曲线方程联立消y 得(k 2-3)x 2-4k 2x +4k 2+3=0∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-+=⋅>-=+>∆0334034022212221k k x x k k x x 解得k 2>3λ=Q |AP|·|BQ|=121122x x --=14(2x 1-1)(2x 2-1) =14[4x 1x 2-2(x 1+x 2)+1]=x 1x 2-x 1+x 22+14=4k 2+3k 2-3-2k 2k 2-3+14=2k 2+3k 2-3+14=94+9k 2-3>94当斜率不存在时,|AP|·|BQ|=94,∴λ的最小值为94此时,|PQ|=6,|MF 2|=3,S △PMQ =12|MQ|·|PQ|=930.(2008全国1理科)(注意:在试题卷上作答无效.........) 双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为12l l ,,经过右焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ,于A B ,两点.已知OA AB OB u u u r u u u r u u u r 、、成等差数列,且BF u u u r 与FA u u u r同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.【答案】(Ⅰ)设双曲线方程为1by a x 2222=-(a>0,b>0),右焦点为F(c ,0)(c>0),则c 2=a 2+b 2不妨设l 1:bx-ay=0,l 2:bx+ay=0则b ba |0a c b ||FA |22=+⨯-⨯=,a AF OF |OA |22=-=。